1.1. Вибір способу зварювання

Вибір способу зварювання полягає в аналізі конструктивних факторів (товщина, взаємне розміщення зварюваних деталей, довжина швів) з точки зору можливості застосування ручного, механізованого або автоматичного зварювання. В залежності від матеріалу вирішується питання про застосування того чи іншого способу виконання зварного шва - зварювання під флюсом, у середовищі вуглекислого газу, аргону тощо. Визначається стандарт на спосіб зварювання та призначаються розміри зварного шва.

Під терміном «розміри зварного шва» при розв'язуванні задач на міцність треба розуміти значення катета кутового шва та його довжину у разі таврових чи з'єднань внакладку, виконаних зварюванням плавленням; значення довжини та ширини стикового шва; діаметр точки або ширина шва при зварюванні тиском. Рекомендації для призначення розмірів зварного шва наведені в стандартах на відповідні способи зварювання, за якими, в залежності від обраного типу шва та його номера, визначаються геометричні розміри зварного шва.

1.2. Визначення виду напружено-деформованого стану

За умовами задач на зварне з'єднання діє деяка система сил. Визначаючи вид напружено-деформованого стану, необхідно скористатися принципом незалежності дм сил, тобто результат дії на тіло кількох сил можна показати як відповідну суму дій від кожної окремої сили. Таким чином, передусім треба проводити аналіз виду напружено-деформованого стану послідовно від кожної сили незалежно від дії решти сил.

Вид напружено-деформованого стану в разі дії однієї осьової сили залежить від точки її прикладання відносно центральних осей перерізу та умов закріплення навантаженої цією силою деталі. Таким чином, одна осьова сила, залежно від раніше викладеного може спричиняти або тільки розтяг (стиск), або розтяг (стиск) із згином чи крученням, або всі три види навантаження одночасно. Моменти, які прикладені до зварного з'єднання, можуть спричинити або згин, або кручення.

1.3. Складання розрахункових схем

Складання розрахункових схем полягає в умовному зображенні зварного з'єднання з прикладеною до нього системою сил, дія яких еквівалентна характеру реального навантаження і може бути кількісно оцінена за стандартними методиками.

1.4. Визначення напружень

Визначення напружень (у загальному вигляді) полягає у виборі відповідної характеру навантаження методики розрахунку, наприклад, на відрив, зсув, згин, кручення. Як відомо, ці методики полягають у співставленні прикладеного навантаження з геометричними характеристиками перерізу, який розраховується на міцність. У випадках відриву або зсуву такою характеристикою є площа поперечного перерізу, а у випадку згинання або кручення - відповідно осьовий й полярний моменти інерції (опору). При цьому належить знати, що для стикових швів розрахунковим є переріз, який проходить через вісі шва, а кутових - переріз, який проходить через бісектрису прямого кута шва.

1.5. Складання умови міцності зварних швів

Для забезпечення нормальної працездатності конструкції необхідно, щоб максимальні напруження не перевищували граничних, при яких конструкція досягає відповідного граничного стану.

Для зварних швів при статичному навантаженні критерієм досягнення граничного стану є граничні напруження

Умова міцності складається з урахуванням усіх напружень, які діють у точці перерізу, що розраховується на міцність.

При розв'язуванні таких задач можливі наступні умови міцності:

а) у точці перерізу діють нормальні напруження від кількох сил

(рис. 3.50);

б) у точці перерізу діють дотичні напруження від кількох сил, напрям дії яких однаковий (рис. 3.51)

в) у точці перерізу діють дотичні напруження від кількох сил, напрям дії яких неоднаковий (рис. 3.52)

г) у точці перерізу діють нормальні й дотичні напруження (рис. 3.53)

д) на елемент діють нормальні напруження на двох взаємно перпендикулярних площинах (рис. 3.54)